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Umreifungsmaschinen
sind in weit verbreitetem Gebrauch zum Befestigen von Bändern um
Lasten. Es gibt zwei grundsätzliche
Typen von Umreifungsvorrichtungen. Ein Typ ist ein manuell betätigtes Handwerkzeug,
das zum Beispiel an einer Arbeitsstelle verwendet werden kann. Ein
anderer Typ von Umreifungsvorrichtung ist eine stationäre Anordnung,
in welcher die Umreifungsvorrichtung als Teil einer Gesamtvorrichtung
hergestellt ist. Bei solch einer Umreifungsvorrichtung sind der
Umreifungskopf und der Antriebsmechanismus typischerweise innerhalb
eines Rahmens montiert. Eine Rinne, durch welche das Umreifungsmaterial
zugeführt
wird, ist ebenso am Rahmen montiert.
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Bei
einer typischen stationären
Umreifungsvorrichtung ist der Umreifungskopf ungefähr an einer Arbeitsfläche montiert
und die Rinne ist über
der Arbeitsfläche
und über
dem Umreifungskopf angeordnet. Umreifungsmaterial wird dem Umreifungskopf durch
einen Satz von Zufuhr- und
Aufnahmerädern zugeführt. Das
Umreifungsmaterial wird durch die Zufuhrräder am Umreifungskopf vorbei,
um die Rinne herum und zurück
zum Umreifungskopf zugeführt. Das
freie Ende des Umreifungsmaterials wird dann erfasst, wie z.B. durch
einen ersten Teil einer Greifanordnung. Das Band wird dann durch
die Aufnahmeräder
zurückgezogen
und um die Last gespannt. Das gespannte Band wird dann durch einen
zweiten Teil der Greifanordnung erfasst. Eine Schneidvorrichtung im
Umreifungskopf schneidet dann das gespannte Band (von der Quelle
oder Zufuhr) ab und der Umreifungskopf bildet eine Versiegelung
in dem Umreifungsmaterial, versiegelt das Umreifungsmaterial mit sich
selbst um die gebündelte
Last.
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Umreifungsvorgänge sind
typischerweise sekundäre
Vorgänge,
indem diese Vorgänge
dazu verwendet werden, einzelne Gegenstände zu einer einzigen großen Last
zu bündeln
oder zu befestigen. Die Bänder
selbst haben für
den Endverbraucher keine Handelsbedeutung; es sind vielmehr die
gebündelten
Gegenstände,
die von Bedeutung sind. Als solches ist es wichtig, in der Lage
zu sein, die Gegenstände
schnell und kostengünstig
zu umreifen und zu bewegen.
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Zu
diesem Zweck wurden Verbesserungen an Umreifungsmaschinen vorgenommen.
Eine solche Verbesserung schließt
eine Autowiederzufuhranordnung ein, wie z.B. die in der US-A-5 640
899 offenbarte. Bei solch einer Anordnung wird im Fall einer Fehlzuführung von
Umreifungsmaterial das falsch zugeführte Band abgeschnitten und
aus der Maschine ausgeworfen. Dann wird frisches Umreifungsmaterial
automatisch durch die Zufuhrräder
durch den Umreifungskopf und um die Last wieder zugeführt. Es
wurde herausgefunden, dass solch eine Anordnung beträchtliche
Zeit und Arbeit gegenüber
der Entfernung des falsch zugeführten
oder eingeklemmten Bandes und Wiederzuführen von Bandmaterial in die
Umreifungsvorrichtung spart.
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Die
US-A-5 613 432 beschreibt eine Umreifungsmaschinen- und Rinnenkombination
und bildet die Basis für
den Oberbegriff der Ansprüche.
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Ein
Nachteil der bekannten Wiederzufuhranordnungen ist, dass sie separate
Zufuhr- und Aufnahmeräder
benötigen.
Das heißt,
ein Paar von Rädern (im
allgemeinen ein angetriebenes und ein leer laufendes) wird benötigt, um
das Umreifungsmaterial durch den Umreifungskopf und die Rinne zuzuführen. Ein
zweiter, separater Satz von Rädern
(wieder ein angetriebenes und ein leer laufendes) wird benötigt, um
das Band aufzunehmen oder zurückzuziehen,
um das Band um die Last zu spannen. Während herausgefunden wurde,
dass diese automatischen Wiederzufuhranordnungen beträchtliche
Zeit und Arbeit sparen, führen
die erforderlichen zwei Paare von Rädern zusätzliche Wartungsanforderungen
sowie Zeitabstimmungsanordnungen mit Bezug auf den Gesamtbetrieb
der Maschine ein.
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Es
wurde auch herausgefunden, dass typischerweise diese stationären Typen
von Umreifungsvorrichtungen so ausgelegt und konstruiert sind, dass
der Zufuhr- und Aufnahmemechanismus in der Nähe des Umreifungskopfes angeordnet
ist. Aufgrund der Nähe
der Zufuhr- und Aufnahmeanordnung zum Umreifungskopf, werden zwei
Sätze von Zufuhr-
und Aufnahmeräder
benötigt,
um die Gesamtbetriebserfordernisse zu erfüllen, die durch die physikalischen
Begrenzungen der Einrichtung gegeben sind.
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Gegenwärtige Designs
stationärer
Umreifungsvorrichtungen, welche einen dicht zum Umreifungskopf angeordneten
Zufuhr- und Aufnahmemechanismus einschließen, schließen auch Führungspfade zu, von und zwischen
den Komponenten ein, die alle fest an der Maschine montiert sind.
Im Falle einer Wartung oder Reparatur muss die Maschine für die Dauer
dieser Arbeit außer
Betrieb genommen werden. Außerdem
werden im allgemeinen ausgebildete Techniker benötigt, welche sich während des gesamten
Wartungs- oder Reparaturverfahrens um die Maschine kümmern.
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Folglich
besteht ein Bedarf an einer Umreifungsmaschine, die modulare Komponenten
verwendet, insbesondere für
die Antriebs- und Versiegelungsfunktionen. Wünschenswerterweise erlaubt solch
ein modulares Design das Positionieren des Zufuhr-/Aufnahmemechanismus
an einem Ort, so dass nur ein einziger Satz von Rädern erforderlich
ist. Bei solch einer Anordnung werden die modularen Komponenten
schnell in Maschinen entfernt und installiert, um die „Ausfallzeit" solcher Maschinen
zu minimieren. Am wünschenswertesten
ist es, dass solche modularen Komponenten mit minimalem oder keinem
Werkzeug schnell installiert und entfernt werden. Bei solch einer
Umreifungsvorrichtung ist eine Autowiederzufuhranordnung ohne die
Verwendung von separaten Zufuhr- und Aufnahmerollen wünschenswert.
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Eine
Umreifungsmaschine zum Positionieren eines Umreifungsmaterials um
eine zugeordnete Last und Versiegeln des Umreifungsmaterials auf sich
selbst um die Last enthält
eine modulare Umreifungskopfanordnung und eine modulare Zufuhranordnung.
Die Umreifungsmaschine enthält
einen Rahmen, eine Rinne, welche einen Bandweg definiert und eine Öffnung darin
aufweist, die am Rahmen montiert ist, wobei die modulare Zufuhranordnung
am Rahmen montiert ist und die modulare Umreifungskopfanordnung
am Rahmen montiert ist. Eine Führung
ist am Rahmen zwischen der Zufuhranordnung und dem Umreifungskopf
montiert.
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Die
Zufuhranordnung ist am Rahmen durch eine erste Ausrichtungs- und Befestigungsanordnung
montiert. Die Zufuhranordnung ist so konfiguriert, dass sie das
Umreifungsmaterial durch sie hindurch zuführt. Die modulare Zufuhranordnung
ist unabhängig
vom Rahmen entfernbar. Bei einer bevorzugten Konfiguration ist die
Zufuhranordnung am Rahmen in solch einer Konfiguration montiert,
dass sie ohne die Verwendung von Werkzeugen am Rahmen installiert
und von ihm entfernt wird.
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Der
Umreifungskopf wird am Rahmen durch eine zweite Ausrichtungs- und Befestigungsanordnung
unabhängig
von der ersten Befestigungsanordnung, der Zufuhranordnung und der
Führung
montiert. Die Umreifungskopfanordnung ist wie die Zufuhranordnung
unabhängig
vom Rahmen entfernbar. Der Umreifungskopf ist zur Aufnahme in der
Rinnenöffnung
und zur Schaffung eines Förderweges
für das
Umreifungsmaterial von der Führung
zur Rinne konfiguriert. Die Umreifungskopfanordnung ist ferner konfiguriert,
um ein freies Ende des Umreifungsmaterials aufzunehmen und das Umreifungsmaterial
mit sich selbst zu versiegeln. Bei einer bevorzugten Konfiguration
ist die Umreifungskopfanordnung am Rahmen in so einer Konfiguration
montiert, dass sie ohne die Verwendung von Werkzeugen am Rahmen
montiert und von ihm entfernt wird.
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Die
Führung
ist am Rahmen unabhängig
von der Zufuhranordnung montiert. Die Führung ist konfiguriert, um
das Umreifungsmaterial von der Zufuhranordnung aufzunehmen und einen
Weg für
das Umreifungsmaterial zum Kopf und zu der Rinne hin zu schaffen.
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Die
erste Ausrichtungs- und Befestigungsanordnung (die Anordnung zur
Montage der Zufuhranordnung) enthält erste und zweite zusammenwirkende
Ausrichtungselemente zum Ausrichten der Zufuhranordnung am Rahmen
und ein Befestigungselement zum Befestigen der Zufuhranordnung am
Rahmen. In gleicher Weise kann die zweite Ausrichtungs- und Befestigungsanordnung
erste und zweite zusammenwirkende Ausrichtungselemente zum Ausrichten
der Umreifungskopfanordnung am Rahmen und ein Befestigungselement
zum Befestigen der Umreifungskopfanordnung am Rahmen enthalten.
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Bei
einer Konfiguration ist das erste Ausrichtungselement als ein Basisteil
mit einem Aufnahmeelement und das zweite Ausrichtungselement als
ein Einschubelement ausgebildet, das zur Aufnahme in dem Aufnahmeelement
konfiguriert ist. Das Aufnahmeelement kann so ausgebildet sein,
dass es mindestens einen Schlitz oder eine Kerbe aufweist und das
Einschubelement hat eine zu der mindestens einen Kerbe komplementäre Form.
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Bei
einer gegenwärtigen
Konfiguration ist das Aufnahmeelement so ausgebildet, dass es ein Paar
abgerundeter Schlitze oder Kerben aufweist und das Einschubelement
ist als ein zylindrisches Element ausgebildet, wie z.B. als eine
Stange, die zur Aufnahme in jeder des Kerbenpaares konfiguriert ist.
Bei der Zufuhranordnung kann das Aufnahmeelement an der Zufuhranordnung
angeordnet sein und das Einschubelement kann am Rahmen gebildet sein.
Bei dem Umreifungskopf kann das Aufnahmeelement am Rahmen angeordnet
sein und das Einschubelement kann an der Umreifungskopfanordnung
gebildet sein.
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Das
Befestigungselement kann ein Klemmelement aufweisen. Das Klemmelement
ist vorzugsweise ein von Hand angezogenes Element. Das von Hand
angezogene Element kann ein Gewindebolzen sein, welcher schraubbar
mit der Zufuhranordnung in Eingriff bringbar ist. Der Rahmen kann
so ausgebildet sein, dass er eine Kerbe zur Aufnahme des Bolzens aufweist.
Um die Installation zu erleichtern kann die Kerbe einen vergrößerten Eingangsbereich
aufweisen.
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Bei
solch einer Anordnung erlaubt die Positionierung der Zufuhranordnung
gegenüber
dem Umreifungskopf die Verwendung einer Zufuhranordnung mit einem
Paar von Rädern
zur Zufuhr des Umreifungsmaterials und zum Zurückziehen des Umreifungsmaterials.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
kann bei der Montage des Umreifungskopfes das erste Ausrichtungselement
als eine Schiene und das zweite Ausrichtungselement als ein Schienenstift
bzw. Schienenstecker konfiguriert sein, der so ausgebildet ist,
dass er sich längs
der Schiene bewegt. Diese Ausführungsform
weist vorzugsweise ein Paar von Schienen und eine Vielzahl von Schienensteckern zur
Bewegung längs
der Schienen auf. Die Schienenstecker können an der Umreifungskopfanordnung montiert
sein und das Schienenpaar ist vorzugsweise am Rahmen auf gegenüberliegenden
Seiten der Rinne ungefähr
an der Rinnenöffnung
montiert. Bei einer gegenwärtigen
Ausführungsform
sind die Schienen so geformt, dass sie obere und untere Flansche
zum Festhalten der Schienenstecker dazwischen aufweisen.
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Das
Befestigungselement kann als eine Verriegelungsanordnung ausgebildet
sein. Bei einer Ausführungsform
ist die Verriegelungsanordnung an der Schiene montiert und enthält eine
Arretierung, um mit mindestens einem der Schienenstecker in Eingriff
zu gelangen, um die Umreifungskopfanordnung zwischen und längs den
Schienen an ihrem Ort festzuhalten. Die Verriegelungsanordnung kann
ein Freigabeteil enthalten zum In- und Außer-Eingriffbringen der Arretierung mit
dem Schienenstecker. Bei einer bevorzugten Ausführungsform spannt ein Vorspannelement,
wie z.B. eine Schraubenfeder, die Arretierung vor, um mit dem Schienenstecker
in Eingriff zu gelangen. Alternativ kann die Verriegelungsanordnung
schwenkbar an dem Umreifungskopf montiert sein, um mit einer Arretierung
an einer der Schienen in Eingriff zu gelangen.
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Die
vorliegende Erfindung zieht ferner eine modulare Umreifungskopfanordnung
zur Verwendung mit der Umreifungsmaschine in Erwägung. Die modulare Umreifungskopfanordnung
enthält
einen Körper,
einen Bandaufnahmeteil, einen Umreifungsmaterial-Versiegelungsteil
und einen Ausrichtungs- und Befestigungsteil. Der Ausrichtungs-
und Befestigungsteil ist zur unabhängigen werkzeuglosen Installation
und Entfernung aus der Umreifungsmaschine konfiguriert. Der Ausrichtungs-
und Befestigungsteil ist angepasst zum Positionieren des Umreifungskopfes
an der Rinnenöffnung und
zum Halten des Umreifungskopfes an der Rinnenöffnung, und liefert ferner einen
Förderweg
für das
Umreifungsmaterial aus bzw. in die Rinne.
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Bei
einer Konfiguration enthält
der Ausrichtungs- und Befestigungsteil eine Vielzahl von Schienensteckern,
die mit zugeordneten Schienen zusammenwirken können, welche an der Umreifungsmaschine
angeordnet sind. Mindestens einer der Schienenstecker ist ferner
zur Kooperation mit einer zugeordneten Rückhalteanordnung an der Umreifungsmaschine
angeordnet, um den Umreifungskopf an der Rinnenöffnung zu halten. Alternativ
ist die Rückhalteanordnung
an der Umreifungskopfanordnung montiert und wirkt mit einer der
Schienen zusammen, um den Umreifungskopf an der Rinnenöffnung zu halten.
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Alternativ
enthält
der Ausrichtungs- und Befestigungsteil eines eines zusammenwirkenden
Einschub- und Aufnahmeelements und ein Klemmelement. Das Einschubelement
ist zur Aufnahme in der Umreifungsmaschine konfiguriert, um die
Umreifungskopfanordnung an ihrem Platz zu positionieren. Das Klemmelement
gelangt mit der Umreifungsmaschine in Eingriff, um die Umreifungskopfanordnung an
der Stelle zu halten.
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Die
vorliegende Erfindung zieht ferner eine modulare Zufuhranordnung
zur Verwendung mit der Umreifungsmaschine in Erwägung. Die Zufuhranordnung enthält einen
Körper,
einen Antrieb, ein Paar Räder,
wobei eines der Räder
des Paars betriebsmäßig mit
dem Antrieb verbunden ist, eine Bandführung, die über mindestens einem Teil jedes
des Paars von Rädern
angeordnet ist, und ein Ausrichtungs- und Befestigungsteil.
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Das
Ausrichtungs- und Befestigungsteil ist konfiguriert zur unabhängigen werkzeuglosen
Installation und Entfernung der modularen Zufuhranordnung von der
Umreifungsmaschine. Der Ausrichtungs- und Befestigungsteil ist angepasst,
um die Zufuhranordnung an einer zugeordneten zweiten Bandführung zu
positionieren, welche Bandführung
einen Förderweg
für das
Umreifungsmaterial von der modularen Zufuhranordnung zum Umreifungskopf
liefert.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
enthält
der Ausrichtungs- und Befestigungsteil eines eines zusammenwirkenden
Einschub- und Aufnahmeelements und ein Klemmelement. Der Ausrichtungs- und
Befestigungsteil enthält
vorzugsweise das Einschubelement, welches zur Aufnahme in der Umreifungsmaschine
(welche das Aufnahmeelement aufweist) konfiguriert ist, um die Umreifungskopfanordnung
an ihrem Platz zu positionieren. Das Klemmelement gelangt mit der
Umreifungsmaschine in Eingriff, um die Umreifungskopfanordnung an
ihrem Platz zu halten.
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Die
Umreifungsmaschine kann ferner elektrische Schnellverbindungsverbinder
aufweisen, um die Modularität,
die leichte Installation und Entfernung der modularen Komponenten
weiter zu vereinfachen. Noch bevorzugter weisen der Rahmen und der
Umreifungskopf ferner zusammenpassende Teile solch eines Verbinders
auf, um die Entfernung und Installation des Umreifungskopfes zu
vereinfachen.
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Bei
einer derzeitigen Ausführungsform muss,
wie oben dargelegt, aufgrund des Positionierens der Zufuhranordnung
gegenüber
dem Umreifungskopf, die Zufuhranordnung nur ein Paar von Rädern zum
Zuführen
und Zurückziehen
aufweisen.
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Besondere
Ausführungsformen
gemäß dieser
Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben, in welchen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer modularen
Umreifungsmaschine ist, welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung
verkörpert;
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2 eine
schematische Darstellung der Umreifungsmaschinenfunktion ist, welche
darstellt, wie das Band um eine Last zugeführt wird;
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3 eine
perspektivische Teilansicht der modularen Umreifungsmaschinen-Zufuhranordnung ist,
wobei der Umreifungskopf zur Klarheit der Darstellung vom Rahmen
entfernt ist;
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4 eine
perspektivische Teilansicht der Zufuhranordnung und des Rahmenteils,
an welchem sie montiert ist, ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der modularen Umreifungsmaschine
ist;
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6 eine
Teilansicht der Zufuhranordnung der Umreifungsvorrichtung von 5 ist,
wobei die Anordnung so dargestellt ist, wie sie im Rahmen platziert
ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht der Umreifungsvorrichtung von 5 von
hinten ist, welche die Zufuhranordnung und den Umreifungskopf zeigt;
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8 eine
Teilquerschnittsansicht längs
der Linie 8-8 von 7 ist und die Verriegelungsanordnung
zum Festhalten des Umreifungskopfes am Rahmen zeigt;
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9 eine
perspektivische Teilansicht ist, welche das Entfernen des Umreifungskopfes
vom Rahmen zeigt;
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10 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie 10-10 von 9 ist, welche die Schienen zeigt, auf
welchen der Umreifungskopf gehalten wird;
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11 eine ähnliche
Ansicht ist wie 7, welche eine alternative Verriegelungsanordnung
und eine elektrische Schnellverbindungsanordnung für den Umreifungskopf
zeigt;
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12 eine
Teildraufsicht ist, welche die alternative Verriegelungsanordnung
und Schnellverbindungsanordnung zeigt; und
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13 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie 13-13 von 11 ist.
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Mit
Bezug auf die Figuren und insbesondere auf 1, ist eine
Ausführungsform
einer Umreifungsvorrichtung 10 gemäß den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Die Umreifungsvorrichtung 10 enthält einen
Rahmen 12 mit einer daran montierten Arbeitsfläche oder
Oberteil 14. Der Rahmen 12 definiert eine Rinne
oder Bandweg 16, um welche(n) das Band S während eines
Umreifungsvorganges zugeführt
wird. Eine Bandzufuhr P liefert das Bandmaterial S für die Umreifungsvorrichtung 10.
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Das
Band S wird von der Zufuhr P in die Umreifungsvorrichtung 10 durch
eine Zufuhranordnung 18 zugeführt. Das Band S wird von der
Zufuhranordnung 18, durch einen Umreifungskopf 20 und
in die Rinne 16 zugeführt.
Das Bandmaterial S bewegt sich durch die Rinne 16 herum
zurück
zu dem Umreifungskopf 20. Das freie Ende (das heißt das erste
Zufuhrende des Bandes 5) wird bei der Rückkehr zum Umreifungskopf 20 durch
eine Greifvorrichtung 22 im Umreifungskopf 20 erfasst.
Der Zufuhrmechanismus 18 kehrt dann um, um Spannung im
Band S zu liefern. Wenn eine gewünschte
Spannung erreicht ist, wird das Band S wieder von der Greifvorrichtung 22 erfasst
und wird dann abgeschnitten, um das Band S von der Quelle P zu trennen.
Das Band S wird dann verschweißt
oder anderweitig auf sich selbst durch im Stand der Technik bekannte
Verfahren versiegelt. Die Last L wird dann aus dem Bereich der Rinne 16 oder dem
Bandweg entfernt und eine neue Last wird darin zum Umreifen positioniert.
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Im
Gegensatz zu bekannten Umreifungsvorrichtungen enthält die vorliegende
Umreifungsvorrichtung 10 eine modulare Anordnung, in welcher
die Zufuhranordnung 18 und die Umreifungskopfanordnung 20 entfernbar
am Rahmen 12 montiert sind. Die Zufuhranordnung 18 und
der Umreifungskopf 20 sind vorzugsweise bei den dargestellten
Anordnungen vom Rahmen 12 ohne die Verwendung von Werkzeugen
lösbar.
Die Zufuhranordnung 18, welche im allgemeinen einen Motor 24 und
ein Paar von Zufuhrrädern 26, 28 enthält, ist
an einer Basis 30 montiert, die wiederum am Rahmen 12 montiert
ist. Mit Bezug auf 3 ist eine beispielhafte Zufuhranordnung 18 gezeigt,
welche die Position des Motors 24 darstellt, und ein angetriebenes
Rad 26 und ein Leerlaufrad 28. Fachleute werden
erkennen, dass das Leerlaufrad 28 zur freien Rotation mit
dem angetriebenen Rad 26 montiert ist, wenn sich das Bandmaterial
S zwischen den Rädern 26, 28 befindet
und der Motor 24 betätigt
wird.
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Um
sicherzustellen, dass die Zufuhranordnung 18 richtig im
Rahmen 12 montiert ist, enthalten die Zufuhranordnung 18 und
der Rahmen 12 Teile einer kooperierenden Ausrichtungs-
und Befestigungsanordnung, welche allgemein bei 32 angegeben
ist, in welcher erste bzw. zweite Ausrichtungselemente 34, 36 die
Zufuhranordnung 18 am Rahmen 12 ausrichten. Bei
einer solchen Anordnung, wie in 1 und 4 dargestellt,
enthält
der Rahmen 12 ein Einschubelement 38, das als
ein sich quer erstreckendes Element konfiguriert ist. Die Zufuhranordnung 18 enthält ein komplementäres kooperierendes Aufnahmeelement 40,
das sich mit dem Einschubelement 38 ausrichtet. Bei einer
derzeitigen Ausführungsform
ist das Einschubelement 38 als eine Stange ausgebildet
und das die Zufuhranordnung 18 aufnehmende Element 40 ist
als ein allgemein kanalförmig
ausgebildeter Ausrichtungskopf ausgebildet, welcher ein Paar von
Schlitzen oder abgerundeten Kerben 42 aufweist, welche
darin gebildet sind und welche zu der Stange 38 komplementär sind.
Die Zufuhranordnung 18 wird so im Rahmen 12 positioniert, dass
die Stange 38 in die Aufnahmeelementkerben 42 eingepasst
ist. Dies richtet die Zufuhranordnung 18 im Rahmen 12 aus.
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An
einem hinteren Ende 44 der Zufuhranordnung 18 enthält die Ausrichtungs-
und Befestigungsanordnung 32 ein Befestigungselement oder
Klemmelement 46. Bei der dargestellten Ausführungsform ist
das Klemmelement 46 als ein Griff 48 ausgebildet, der
an einem Gewindebolzen 50 montiert ist. Der Rahmen 12 enthält einen
Basisteil 52, welcher eine darin gebildete Kerbe 54 ausweist.
Die Kerbe 54 kann einen vergrößerten Eingang aufweisen, welcher
zum Beispiel durch eine V-förmige Öffnung 56 ausgebildet
ist, um das Ausrichten des Bolzens 50 in der Kerbe 54 schnell
zu ermöglichen.
Wenn die Zufuhranordnung 18 an und im Rahmen 12 positioniert wird,
werden die vorne ausrichtenden Kerben 42 sofort vor dem
Einschubelement oder der Stange 38 positioniert und der
Bolzen 50 wird in dem offenen Ende der V-förmigen Öffnung 56 positioniert.
Die Zufuhranordnung 18 wird dann nach vorne gedrängt, bis
die Kerben 42 an der Stange 38 positioniert sind und
der Bolzen 50 in der Basiskerbe 54 positioniert ist.
Der Griff 48 wird dann gedreht, um die Klemme 36 anzuziehen,
bis die Zufuhranordnung 18 im Rahmen 12 befestigt
ist. Auf diese Weise wird ein Abgabebereich 58 der Zufuhranordnung 18 (wie
in 3 dargestellt) richtig mit dem Bandweg oder der
Führung 60 zum
Transport des Umreifungsmaterials S zu dem Umreifungskopf 20 ausgerichtet.
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Der
Umreifungskopf 20 ist in einer ähnlichen Weise am Rahmen 12 montiert.
Der Umreifungskopf 20 und der Rahmen 12 enthalten
Teile einer Ausrichtungs- und Befestigungsanordnung, welche allgemein
bei 71 angegeben ist. Der Rahmen 12 enthält eine
obere Basis oder Boden 62 mit einer quer verlaufenden vorderen
Lippe 64. Die Lippe 64 hat eine Öffnung oder
Aufnahmeelement 66 darin zur Aufnahme des Umreifungskopfes 20.
Das Aufnahmeelement 66 wird durch ein Paar Wände 68 begrenzt, welche
darin gebildete Ausrichtungsschlitze oder Kerben 70 aufweisen.
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Der
Umreifungskopf 20 enthält
ein Ausrichtungselement oder Einschubelement 72, das, wenn der
Kopf 20 nach vorne in den Rahmen 12 bewegt wird,
in den Ausrichtungskerben 70 liegt. Bei der dargestellten
Ausführungsform
ist das Einschubelement 72 als ein quer gerichtetes rohrförmiges oder ähnliches
Element ausgebildet und die Ausrichtungskerben 70 sind
komplementär
zur Form des rohrförmigen
Elements 72 ausgebildet.
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Ein
hinteres Ende 74 der Basis 62 enthält eine
gekerbte Öffnung 76 mit
einem V-förmigen
Eingang 78. Der Umreifungskopf 20 enthält ein Befestigungselement,
das als ein Klemmelement 80 ausgebildet ist. Das Klemmelement 80 enthält einen
Gewindebolzen 82 und einen Griff 84 zum Drehen
des Bolzens 82. Wie bei der Zufuhranordnung 18 wird, wenn
die Umreifungskopfanordnung 20 nach vorne gedrängt wird,
das Einschubelement 72 in die Kerben 70 gedrängt, wenn
der Bolzen 82 in die Klemmkerbe 76 gedrängt wird.
Sobald der Umreifungskopf 20 im Rahmen 12 positioniert
ist, wird der Griff 84 gedreht, um den Umreifungskopf 20 an
seinem Platz festzuklemmen.
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Eine
alternative Ausführungsform
des modularen Umreifungsvorrichtungsdesigns 110 ist in
den 5-10 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform
sind die Umreifungskopfanordnung 120 und die Zufuhranordnung 118 beide
am Rahmen 112 längs einer
Seite der Rinne 116 montiert, anstatt unter der Rinne.
Die Zufuhranordnung 118 ist am Rahmen 112 in einer ähnlichen
Weise wie die Ausführungsform 10 der 1-4 montiert.
Das heißt,
die Zufuhranordnung 118 und der Rahmen 112 enthalten
Teile einer kooperierenden Ausrichtungs- und Befestigungsanordnung 132.
Bei dieser dargestellten Anordnung enthält der Rahmen 112 eine
Trägerbasis
mit einem Aufnahmeelement 140, das als ein Paar von Schlitzen
oder abgerundeten Kerben 142 ausgebildet ist. Die Kerben 142 können einen
offenen Eingang aufweisen, welcher als eine V-förmige Öffnung 144 ausgebildet
ist, um leicht das Ausrichten der Zufuhranordnung 118 im
Rahmen 112 zu ermöglichen.
Die Zufuhranordnung 118 enthält ein Ausrichtungs- oder Einschubelement 138 an
einem unteren Teil davon. Bei der beispielhaften Ausführungsform
ist das Einschubelement 138 als ein rohrförmiges oder ähnliches
Element ausgebildet, das damit kooperiert, d.h. in die Basiskerben 142 passt.
Dies richtet die Zufuhranordnung 118 im Rahmen 112 aus.
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An
einem oberen Ende 136 der Zufuhranordnung 118 enthält ein Befestigungs-
oder Klemmelement 146 einen Gewindebolzen 150 mit
einem Griff 148 an einem Ende davon. Der Bolzen 150 fügt sich durch
den Rahmen 112 ein und gelangt mit der Zufuhranordnung 118 in
Schraubeingriff. Dies verriegelt die Zufuhranordnung 118 an
ihrem Platz im Rahmen 112. Andere Verriegelungsanordnungen
werden schnell von Fachleuten erkannt und liegen im Rahmen und Geist
der vorliegenden Erfindung. Wie auch von Fachleuten geschätzt wird,
erlaubt die vorliegende Anordnung ein einfaches Installieren und
Entfernen der Zufuhranordnung 118 vom Umreifungsvorrichtungsrahmen 112 mit
minimal, falls überhaupt, benötigten Werkzeugen.
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Der
Umreifungskopf 120 ist am Rahmen 112 durch eine
Ausrichtungs- und
Befestigungsanordnung 171 montiert, welche als eine Führungs-
oder Schienentypanordnung konfiguriert ist. Bei dieser Anordnung
sind erste Ausrichtungselemente als gegenüberliegende Schienen 172 ausgebildet,
die am Rahmen 112 längs
einer vertikalen Seite der Rinne 116 angeordnet sind. Bei
einer vorliegenden Konfiguration sind die Schienen 172 quer
zur Rinne 116 angeordnet; das heißt sie sind zur Rinne 116 hin
angeordnet. Die Schienen 172 enthalten obere bzw. untere
Flansche 174, 176, die einen Schienenschlitz 178 definieren.
Eine Öffnung,
welche allgemein bei 180 angegeben ist, ist in der Rinne 116 zwischen
den Schienen 172 definiert, in welchen der Umreifungskopf
liegt.
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Der
Umreifungskopf 120 enthält
ein zweites Ausrichtungselement, das als Führungsstifte 182 ausgebildet
ist, die an einer Trägerplatte 183 montiert sind.
Die Führungsstifte 182 sind
zur Aufnahme im Schienenschlitz 178 konfiguriert, das heißt zwischen den
oberen und unteren Flanschen 174, 176. Auf diese
Weise ist der Umreifungskopf 120 zwischen den Schienen 172 positioniert,
wobei die Führungsstifte 182 auf
den unteren Flanschen 176 liegen. Der Kopf 120 wird
an den Schienen 172 entlang geschoben, bis ein Ambossteil 184 des
Kopfes 120 mit dem Bandweg (d.h. der Rinne 116)
an der Öffnung 180 ausgerichtet
liegt. Der Umreifungskopfamboss 184 ist der Teil, durch
welchen das Bandmaterial S verläuft
und in welchem das Band S liegt, wenn es geschweißt oder
anderweitig auf sich selbst versiegelt wird.
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Wenn
die Zufuhranordnung 118 und der Umreifungskopf 120 am
Rahmen 112 durch ihre jeweiligen Ausrichtungs- und Befestigungsanordnungen 132, 171 montiert
werden, ist der Bandweg von der Zufuhranordnung 118 bis
zum Umreifungskopf 120 in gleicher Weise richtig zum Betrieb
der Umreifungsvorrichtung 110 ausgerichtet.
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Bei
dieser Ausführungsform 110 kann
die Rinne 116 in verschiedenen Winkeln (wie in 5 zu sehen
ist) zwischen der Horizontalen und ungefähr 15° von der Horizontalen positioniert
oder geneigt werden. Mit Bezug auf die 8-10 enthalten
zu diesem Zweck die Schienen 172, welche im allgemeinen quer
zur Rinne 116 angeordnet sind, ein Befestigungselement,
das als eine Verriegelungsanordnung 186 (als Teil der Ausrichtungs-
und Befestigungsanordnung 171) ausgebildet ist, um den
Umreifungskopf 120 an seinem Platz längs den Schienen 172 zu verriegeln.
Dies hält
ferner den Kopf 120 so positioniert, dass die Amboss 184-Öffnung (nicht
dargestellt) längs
und ausgerichtet mit dem Bandweg an der Rinne 116 liegt.
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Die
Verriegelungsanordnung 186 enthält einen Verriegelungshebel 188,
der an einer der Schienen 172a montiert ist. Der Hebel 188 ist
an der Schiene 172a durch einen Schwenkstift 190 montiert,
um eine Schwenkbewegung des Hebels 188 zu ermöglichen.
Der Hebel 188 enthält
eine Arretierung 192, die durch eine Öffnung 194 in der
Schiene 172a vorsteht. Die Arretierung 192 gelangt,
wenn der Hebel 188 sich in der verriegelten Position befindet,
mit einem der Führungsstifte 182a in
Eingriff, um die Bewegung des Kopfes 120 zu stören oder
aus seiner verriegelten Position längs den Schienen 172 zu
verhindern. Der Hebel 188 wird durch eine Freigabelasche 196 betätigt, welche
an einem zu der Arretierung 192 entgegen gesetzten Ende 198 des
Hebels 188 positioniert ist.
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Ein
Vorspannelement 200, wie z.B. die beispielhafte Schraubenfeder,
ist zwischen dem Hebel 188 und dem Flansch 172a,
zwischen dem Schwenkstift 190 und der Freigabelasche 196 positioniert.
Die Feder 200 spannt den Hebel 188 in die verriegelte Position
vor, d.h. die Arretierung 192 erstreckt sich oder ragt
durch die Schienenöffnung 194.
Das Niederdrücken
der Freigabelasche 196 (drängen der Freigabelasche zur
Schiene 172a hin) bewegt die Arretierung 192 aus
der Schienenöffnung 194,
wobei die Arretierung 192 mit dem Führungsstift 182a außer Eingriff
gebracht wird. Dies ermöglicht
das Entfernen (z.B. Schieben) des Umreifungskopfes 120 aus
dem Rahmen 112. Umgekehrt erlaubt das Freigeben der Freigabelasche 196,
dass die Verriegelung 186 sich zurück in die verriegelte Position
bewegt und den Kopf 120 an seinem Platz verriegelt.
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Eine
alternative Verriegelungsanordnung 286 ist in den 11-13 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform
ist ein Verriegelungshebel 288 an der Trägerplatte 283 durch
einen Schwenkstift 290 montiert, um eine Schwenkbewegung
des Hebels 288 zu ermöglichen.
Der Hebel enthält
einen Fingerteil 292, der sich über eine der Schienen 272a erstreckt.
Mindestens eine und vorzugsweise ein Paar von Arretierungen 294a,
b erstreckt sich von der Schiene 272a nach oben, um mit
dem Finger 292 zusammenzuwirken. Wenn der Kopf 220 vollständig an seinem
Platz zwischen den Schienen 172 ist und der Hebel 288 (und
der Finger 292) in der nach unten gerichteten oder Eingriffsposition
sind, gelangt der Finger 292 mit der Arretierung 294a in
Eingriff, um den Kopf 220 im Rahmen 212 befestigt
zu halten.
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Ein
Vorspannelement 300 hält
den Hebel 288 in der Eingriffsposition. Eine Freigabelasche 296, welche
zum Finger 288 entgegengesetzt positioniert ist, steht
einem Bediener zur Verfügung,
um den Hebel 288 aus der Eingriffsposition in die Außereingriffsposition
zu drängen,
um das Bewegen des Kopfes 220 zu ermöglichen. Die zweite Arretierung 294b ist längs der
Schiene 272a von der Arretierung 294a entfernt
positioniert. Diese Arretierung ermöglicht das Bewegen des Kopfes 220 von
der „an
der Stelle"-Position
(d.h. Betriebsposition) in eine Position weg von der Rinne 216,
während
der Kopf 220 längs den
Schienen 272 gehalten wird. Fachleute werden es zu schätzen wissen,
dass dies eine Inspektion oder Wartung am Kopf 220 erlaubt,
während
der Kopf 220 durch die Schienen 272 getragen gehalten
wird. Zusätzlich
kann ein Griff 302 am Kopf 220 positioniert werden,
um die Handhabung, Installation und Entfernung zu erleichtern.
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Wie
am besten in den 12 und 13 zu sehen
ist, kann der Umreifungskopf 220 mit einer „Schnellverbindung" oder modularen Verbindung, wie
allgemein bei 304 dargestellt ist, für alle erforderlichen elektrischen
Komponenten ausgestaltet sein. Bei solch einer Anordnung kann ein
Steck- (male) oder Aufnahme- (female) Mehrfachverbinder 306 am Rahmen 212 durch
eine Halterung 310 montiert sein. Der Verbinderteil 306 kann
alle der benötigten
fixierten oder rahmenseitigen Verbindungen 312 tragen. Ein
passender Verbinder 308 kann am Umreifungskopf 220 durch
eine Halterung 314 montiert sein. Der Verbinderteil 308 kann
alle der umreifungskopfseitigen Verbindungen 316, wie z.B.
Energie, Steuersignale und ähnliches,
tragen.
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Daher
passen, wenn der Kopf 220 längs den Schienen 272 an
seinen Platz geschoben wird, die Verbinder 306, 308 in
gleicher Weise zusammen, um alle notwendigen elektrischen Verbindungen
herzustellen. Dies liefert ferner die Modularität der Umreifungsmaschine 210 und
verstärkt
die Fähigkeit,
Module schnell und wirkungsvoll zu ersetzen. Obwohl sie nur in der
Ausführungsform
der 11-13 gezeigt ist, wird ein Fachmann
es zu schätzen
wissen, dass diese elektrische „Schnellverbindungsanordnung" 304 ebenso
in Verbindung mit den anderen offenbarten Ausführungsformen verwendet werden kann.
Fachleute werden auch die verschiedenen Konfigurationen zu schätzen wissen
und verstehen, durch welche die Schnellverbindungsanordnung ausgeführt werden
kann, welche anderen Konfigurationen im Rahmen und Geiste der vorliegenden
Erfindung liegen.
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Die
vorliegende modulare Umreifungsvorrichtung 10, 110, 210 hat
eine Anzahl von Vorteilen gegenüber
bekannten Umreifungsvorrichtungen. Erstens ermöglicht die modulare werkzeuglose
Anordnung ein leichtes Austauschen eines Umreifungskopfes 20, 120 oder
einer Zufuhranordnung 18, 118. Als solches kann,
wenn eine Wartung oder Reparatur am Umreifungskopf 20, 120 oder
der Zufuhranordnung 18, 118 erforderlich ist,
der Teil der Umreifungsvorrichtung 10, 110 entfernt
werden und ein Ersatzteil an seinen Platz gesetzt werden. Auf diese
Weise wird die Betriebs-„Ausfall"zeit der Maschine
minimiert. Das heißt
der Umreifungskopf 20, 120 oder die Zufuhranordnung 18, 118 kann
entfernt werden und ein Ersatzteil an seiner/ihrer Stelle in vielleicht
weniger als eine Minute installiert werden. Der Teil der Umreifungsvorrichtung 10, 110,
der eine Wartung oder Reparatur erfordert (z.B. die Zufuhranordnung 18, 118 oder
der Umreifungskopf 20, 120), kann dann entfernt
und zum Beispiel zu einem Wartungsbetrieb gebracht werden, wo die
erforderliche Arbeit ausgeführt werden
kann, entfernt von der Wartungsmaschine 10, 110 und
anderen Betriebsvorgängen.
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Ein
anderer Vorteil, der durch die vorliegende Umreifungsvorrichtung 10, 110 geschaffen
wird, ist, dass er einen Abstand zwischen der Zufuhranordnung 18, 118 und
dem Umreifungskopf 20, 120 einrichtet. Fachleute
werden erkennen, dass Bänder von
Zeit zu Zeit in der Umreifungsvorrichtung 10, 110 festklemmen
oder falsch eingeführt
werden. Wenn dies geschieht, ist es am wünschenswertesten eine Umreifungsvorrichtung 10, 110 zu
haben, welche eine Autowiederzufuhranordnung aufweist. Bei solch einer
Anordnung wird das falsch zugeführte
Band automatisch aus der Umreifungsvorrichtung 10, 110 ausgeworfen
und die Bandzuführung
wird automatisch wieder gestartet, um die Umreifungsvorrichtung 10, 110 wieder
in den Betrieb zurück
zu bringen. So wird die Zeit und Aufmerksamkeit des Bedieners minimiert,
indem das falsch zugeführte
Band automatisch ausgeworfen und automatisch von der Band S-Zufuhr
P wieder zugeführt
wird. Eine beispielhafte Autowiederzufuhranordnung ist in dem zuvor
genannten US-Patent Nr. 5 640 899 von Bell et al. dargestellt.
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Ein
Nachteil bekannter Autowiederzufuhrnanordnungen ist, dass es einen
ausreichend großen Abstand
zwischen den Zufuhrrädern
und dem Umreifungskopf geben muss, um zu verhindern, dass das Bandmaterial über die
Zufuhrräder
(durch die Aufnahme- oder Spannräder)
hinaus ausgestoßen
wird. Dies ist von besonderer Bedeutung, indem die Maschinen mit
relativ hohen Geschwindigkeiten arbeiten und die Erfassungsinstrumente
und das Steuersystem bestimmte Reaktionszeitbegrenzungen aufweisen.
Das heißt,
da das Band so schnell durch die Maschine befördert wird, kann das Band,
nachdem eine Fehlzufuhr festgestellt wurde, aus der Maschine durch
die Aufnahmeräder über die
Zufuhrräder
hinaus ausgestoßen
werden und macht so die Autowiederzufuhrfunktion zunichte. In anderen
Worten, wenn es einen ungenügenden
Abstand zwischen dem Umreifungskopf (welches der Ort des Fehlzufuhrdetektors
ist) und den Zufuhrrädern
gibt, werden die Aufnahmeräder
das Band über
die Zufuhrräder
hinaus ausstoßen.
Daher gibt es keinen frischen Bandvorrat, welcher durch die Zufuhrräder zum
Umreifungskopf zugeführt
werden kann.
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Mit
Bezug auf 1 liefert die vorliegende Anordnung
die notwendige Entfernung zwischen dem Bandfehlzufuhrdetektor (wie
durch den Detektor 88 beispielhaft dargestellt) und den
Zufuhrrädern 26, 28.
Als solches kann ein einziger Satz von Rädern (d.h. ein einziges Paar
von Rädern 26, 28)
für die
Zufuhr- und Rückzugsfunktionen
verwendet werden. Auf diese Weise kehren, wenn eine Fehlzufuhr festgestellt
wird, die Zufuhrräder 26, 28 um,
um das Band S von über
dem Umreifungskopf 20 zurückzuziehen. Wenn festhängendes
oder falsch zugeführtes
Band entfernt ist, gibt es genügend
Abstand zwischen dem Detektor 88 und den Zufuhrrädern 26, 28,
damit die Zufuhrräder 26, 28 gestoppt
(aus der Umkehrrichtung) und in die Vorwärtszufuhrrichtung zurückgeführt werden
können.
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Mit
Bezug auf 7 und 9 enthält die Umreifungsvorrichtung 110 eine
leichte Zugangsführung 202,
die sich von der Zufuhranordnung 118 zum Umreifungskopf 120 erstreckt.
Indem sich dieser Teil des Zufuhrweges zwischen den zwei modularen Komponenten
erstreckt, ist er fest am Rahmen 112 unabhängig von
der Zufuhranordnung 118 und der Umreifungskopfanordnung 120 montiert.
Auf diese Weise ist die Führung 202 selbst
leicht zugänglich, um
eine Wartung durchzuführen
oder zum Beispiel Verunreinigungen oder festhängendes Bandmaterial zu entfernen.
Bei der Ausführungsform
der 5-10 enthält die Führung 202 einen fixierten unteren
Kanal 204, durch welchen das Band S verläuft, und
einen Abdeckteil 206. Die Abdeckung 206 ist aufklappbar
und öffnet
sich längs
einer Achse A quer zur Längsrichtung
D des Bandweges und der Führung 202.
Daher liefert das Öffnen
der Abdeckung 206 einen schnellen Zugang zu der im wesentlichen
gesamten Länge
des Kanals 204 zwischen der Zufuhranordnung 118 und
dem Umreifungskopf 120.
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Bei
der Ausführungsform
der 1-4 enthält die Führung 60 einen fixierten
Teil 94 und einen Abdeckungsteil 96, der am fixierten
Teil 94 zum Beispiel durch einen mechanischen Befestigen 98 an seinem
Platz befestigt ist, wie z.B. die dargestellte Bolzenanordnung.
Andere Konfigurationen zum Befestigen der Abdeckungen an ihrem Platz
auf den fixierten oder Kanal-Teilen 94, 202 werden
von Fachleuten erkannt und geschätzt.
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Wie
es Fachleute auch zu schätzen
wissen, liefert der Rinnenteil 116 der Ausführungsform
der 5, da er in verschiedene Winkel „kippt", Flexibilität mit Bezug
auf die Ausrichtung der zu handhabenden Last und erlaubt die Verwendung
der Umreifungsvorrichtung 110 in Bereichen oder Orten,
die sonst nicht in der Lage wären,
die Vorrichtung aufzunehmen.